北汽新能源EV200慢充系統(tǒng)故障檢修

◆文/廣西 陳健健

2017年全球新能源汽車發(fā)展速度遠(yuǎn)超過以往，多個(gè)國家已經(jīng)出臺(tái)禁售燃油車法規(guī)。我國新能源汽車發(fā)展迅猛。11月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成12.2萬輛和11.9萬輛，環(huán)比分別增長32.8%和30.5%，同比分別增長70.1%和83%。1月至11月，新能源汽車產(chǎn)銷累計(jì)完成63.9萬輛和60.9萬輛，同比分別增長49.7%和51.4%。

隨著新能源汽車保有量的增加，它的后市場—維護(hù)及保養(yǎng)也面臨著巨大的空白。新能源汽車的維修不僅涉及到傳統(tǒng)燃油車維修作業(yè)的內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)，還涉及到高壓電氣的維修作業(yè)，這就對汽車服務(wù)后市場提出了巨大的考驗(yàn)。

北汽新能源純電動(dòng)汽車憑借其先進(jìn)的理念在新能源汽車行業(yè)中占據(jù)了一席之地，作為其在產(chǎn)熱銷車型EV200更是得到眾多客戶的青睞。本文以EV200電動(dòng)汽車的慢充故障為案例，對慢充充電系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件進(jìn)行剖析，對其出現(xiàn)過的充電故障給予現(xiàn)象描述以及故障檢修，為新能源汽車后服務(wù)市場提供一定的技術(shù)支持。

一、EV200充電系統(tǒng)概述

EV200充電系統(tǒng)主要包含外部的充電樁、充電線和充電槍，還有純電動(dòng)汽車內(nèi)部的車載充電機(jī)、高壓控制盒、動(dòng)力電池和DC/DC變換器等，其框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 EV200充電系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

車載充電機(jī)作為充電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，尤其在慢充系統(tǒng)中作用至關(guān)重要，其工作原理為：前級為有源或無源PFC電路，功能是將輸入端交流AC電整流成直流電并保證其功率因數(shù)。后級為LLC(諧振軟開關(guān))的全橋變換器，功能是將前級輸出的高壓直流電調(diào)整為合適的電壓，從而給動(dòng)力電池輸出相應(yīng)的電壓及電流。

高壓控制盒也稱為高壓保險(xiǎn)盒，是純電動(dòng)汽車上所有高壓線束(圖2)的保護(hù)裝置。它通過線束與車載充電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、PTC和DC/DC變換器相連接，由于自身具有11芯引腳，又被稱為11芯線束(圖3)。

圖2 EV200充電系統(tǒng)高壓線束

圖3 EV200高壓控制盒接口定義

二、EV200慢充系統(tǒng)控制策略

車載充電機(jī)的工作流程為：

1.由充電樁或家用電供給交流電；

2.通過充電線及充電槍連接到整車，低壓喚醒整車控制系統(tǒng)(圖4)；

3.BMS檢測充電需求；

4.BMS給車載充電機(jī)發(fā)送工作指令并閉合繼電器；

5.車載充電機(jī)開始工作，進(jìn)行充電；

6.電池檢測充電完成后，給車載充電機(jī)發(fā)送停止指令；

7.車載充電機(jī)停止工作；

8.電池?cái)嚅_繼電器。

DC/DC變換器工作流程為：

1.整車ON檔上電或充電喚醒上電；

2.動(dòng)力電池完成高壓系統(tǒng)預(yù)充電流程；

3.VCU發(fā)給DC/DC變換器使能信號；

4.DC/DC變換器開始工作。

三、EV200慢充系統(tǒng)故障檢測及維修

在新能源純電動(dòng)汽車(EV160/200)充電過程中，慢充系統(tǒng)最容易出現(xiàn)的故障為車載充電機(jī)與充電樁連接故障。凡是涉及到此故障的情況，首先應(yīng)該確保充電樁狀態(tài)良好，符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，與北汽新能源各款電動(dòng)車進(jìn)行過調(diào)試并通過；其次，確認(rèn)充電樁提供的工作電壓范圍在187~253V以內(nèi)；再次，檢查充電槍和充電口的各連接端子無燒蝕和損壞現(xiàn)象；最后，連接好充電線后，查看車載充電機(jī)指示燈狀態(tài)。

車載充電機(jī)的指示燈有三種情況：三個(gè)指示燈(電源、工作、故障)都不亮；車載充電機(jī)的電源指示燈和工作指示燈點(diǎn)亮，無充電電流；對車載充電機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)中沒有動(dòng)力電池發(fā)送數(shù)據(jù)。

1.指示燈都不亮的檢修方法

當(dāng)出現(xiàn)車載充電機(jī)的電源燈、工作狀態(tài)燈和故障燈均不亮?xí)r，可按照下述方法及步驟進(jìn)行檢修：

(1)測量充電樁端充電槍的N腳和車輛端的N腳導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，否則應(yīng)更換充電線總成。

(2)測量充電樁端充電槍的L腳和車輛端的L腳導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，否則應(yīng)更換充電線總成。

(3)測量充電樁端充電槍的PE腳和車輛端的PE腳導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，否則應(yīng)更換充電線總成。

(4)測量充電樁端充電槍的CP腳和車輛端的CP腳導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，否則應(yīng)更換充電線總成。

(5)測量充電樁端充電槍的CP腳和PE腳的導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，否則應(yīng)更換充電線總成。

圖4 EV200充電控制系統(tǒng)

(6)測量充電線車輛端充電槍的CC腳和PE腳的阻值，16A充電線阻值應(yīng)為680Ω±3%，32A充電線阻值應(yīng)為220Ω±3%，否則應(yīng)更換充電線總成。需要注意的是：再測量充電線阻值時(shí)，充電槍的解除鎖止按鍵需保持在彈起狀態(tài)。

(7)如果充電線狀態(tài)正常，但啟動(dòng)充電程序后，充電機(jī)指示燈仍舊都不亮，應(yīng)首先檢查插接件端子無燒蝕、虛接故障，繼續(xù)對充電線束進(jìn)行檢測，測量充電口L腳與充電線束充電機(jī)插接件1腳應(yīng)導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)更換充電線束。

(8)測量充電口N腳與與充電線束充電機(jī)插接件2腳應(yīng)導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)則更換充電線束。

(9)測量充電口PE腳與與充電線束充電機(jī)插接件3腳應(yīng)導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)則更換充電線束。

(10)測量充電口CC腳與與充電線束充電機(jī)插接件5腳應(yīng)導(dǎo)通，阻值應(yīng)小于0.5Ω，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)則更換充電線束。

2.無充電電流的檢修方法

當(dāng)出現(xiàn)車載充電機(jī)的電源指示燈和工作指示燈均正常點(diǎn)亮，但無充電電流的故障現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)檢查動(dòng)力電池的狀態(tài)。首先確保高壓線束插接件連接牢固，在充電狀態(tài)下，連接診斷儀，并進(jìn)入動(dòng)力電池充電狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)力電池充電狀態(tài)界面顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行以下檢查和分析：

(1)檢查車輛端充電槍解除鎖止按鈕是否卡滯，是否完全復(fù)位。

(2)檢查高壓控制盒內(nèi)的車載充電機(jī)的熔斷器是否損壞(第四個(gè)熔絲)，如損壞則更換。

(3)檢查高壓線束高壓控制盒插接件的E腳和車載充電機(jī)插接件的B腳的導(dǎo)通情況，在正常情況下，其對應(yīng)阻值應(yīng)小于0.5Ω，如不符合標(biāo)準(zhǔn)則更換慢充線束總成。

(4)檢查高壓線束高壓控制盒插接件的F腳和車載充電機(jī)插接件的A腳的導(dǎo)通情況，正常情況下，其阻值應(yīng)小于0.5Ω，如不符合標(biāo)準(zhǔn)則更換慢充線束總成。

(5)恢復(fù)車輛高壓線束，在確保安全的情況下，測量充電時(shí)高壓線束車載充電機(jī)插接件A-B腳之間的電壓，如果電壓與動(dòng)力電池低壓一致，則說明車載充電機(jī)損壞，應(yīng)更換。

3.無動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)的檢修方法

對車載充電機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，如果系統(tǒng)中沒有顯示動(dòng)力電池的數(shù)據(jù)，則應(yīng)檢測充電喚醒信號及儀表充電指示燈是否點(diǎn)亮。

(1)如果充電指示燈不點(diǎn)亮，則檢查前機(jī)艙低壓電器盒FB02保險(xiǎn)絲是否損壞。如損壞，則需對低壓電機(jī)線束進(jìn)行檢測；如未損壞，則檢查保險(xiǎn)絲低壓供電。

(2)如果低壓供電無電壓，則測量保險(xiǎn)絲盒的供電端子與FB02保險(xiǎn)絲。如不導(dǎo)通則更換低壓電器盒，導(dǎo)通檢查低壓主保險(xiǎn)。

(3)如果低壓供電有電壓，則檢測FB02保險(xiǎn)絲與保險(xiǎn)絲盒背面A6插接件的A8端子導(dǎo)通情況。如果不導(dǎo)通，則更換低壓電器盒；導(dǎo)通則檢查低壓電機(jī)線束。

(4)檢測低壓電機(jī)線束前機(jī)艙低壓電器盒黑色插接件J6的A8腳與車載充電機(jī)的低壓插接件16腳的導(dǎo)通情況。如果不導(dǎo)通，則檢查線束，進(jìn)行線束修復(fù)或更換；如果導(dǎo)通并插接件端子良好，則繼續(xù)檢測喚醒信號。

(5)檢測低壓線束車載充電機(jī)的低壓插接件15腳與正?？刂破鱒CU插接件的113腳的導(dǎo)通情況。如果不導(dǎo)通，則檢查線束，必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換；如果導(dǎo)通并插接件端子良好，則繼續(xù)檢測喚醒信號。

(6)連接好低壓線束，在充電狀態(tài)下測量VCU插接件113腳的電壓情況。如果無電壓，則更換充電機(jī)；如果VCU插接件113腳有電壓，且線束恢復(fù)后，仍然沒有充電指示，則檢查充電連接確認(rèn)信號。

(7)連接好低壓線束，在充電狀態(tài)下測量VCU插接件36腳的電壓情況，正常情況下，該電壓應(yīng)低于0.5V，否則，應(yīng)檢查充電線束和車載充電機(jī)。

(8)檢查動(dòng)力電池喚醒信號，檢測整車控制器插接件81腳與動(dòng)力電池低壓插接件C腳的導(dǎo)通情況。如果不導(dǎo)通，則檢查線束，必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換；如果導(dǎo)通，則繼續(xù)檢查線束。

(9)檢查動(dòng)力電池總負(fù)繼電器控制信號。檢測整車控制器插接件97腳與動(dòng)力電池低壓插接件F腳的導(dǎo)通情況，如果不導(dǎo)通，則檢查線束，必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換；如果導(dǎo)通，則繼續(xù)檢查線束。

(10)線束安裝好，在充電狀態(tài)下，檢測動(dòng)力電池低壓插接件C腳的喚醒信號電壓，正常情況下該電壓值應(yīng)為12V(與低壓蓄電池電壓一致)。否則，應(yīng)檢查整車控制器供電，讀取整車控制器故障碼。如果動(dòng)力電池低壓插接件C腳無喚醒信號電壓，則更換整車控制器測試。